廖予菲,王 萍,张瑞瑞,程茜菲
(陕西国际商贸学院医药学院,西安 712046)
甘草(Glycyrrhiza uralensis)被誉为“中药之王”,其始载于《神农本草经》[1],为传统医学中常用的上品药材,其栽培过程中易受病虫害影响,为保证品质和产量常使用各种农药,易造成多种农药残留。甘草一般3年采收,药用部位为其根类,易受到环境中残留的有机氯类农药影响[2]。因此,为保障用药安全,中国药典中对甘草药材的有机氯农药残留量有着严格的限制。
现行中国药典有机氯类农药残留量测定法为GC法,与之相匹配的净化方法包括磺化法(9种有机氯类农药残留量测定法)、柱层析法(22种有机氯类农药残留量测定法)[3]。磺化法是通过浓硫酸与提取液中脂肪、蜡质等杂质发生磺化反应,将目标化合物与杂质分离,对酸稳定且不易氧化的有机氯类农药较为适用[4],但磺化法的操作步骤较多,所耗费时间久,无法实现有机氯类农药的快速测定。QuEChERS是一种快速高效的样品前处理方法,近年来,在农药残留量检测领域得到了广泛应用,中国药典2020版中将该方法作为禁用农药残留测定的前处理方法之一[5,6]。
本研究对比了磺化法及QuEChERS法2种样品净化方法,以期为快速高效测定中药中的有机氯类农药残留提供思路。
1.1.1 试验仪器Agilent 7820型气相色谱仪(配电子捕检测器),美国安捷伦科技有限公司;TE124S型电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;KQ5200DE型超声清洗器,昆山市超声仪器有限公司;HC-3018R型高速冷冻离心机,安徽中科中佳科学仪器有限公司;MTV1-100型多管涡旋混合仪,杭州奥盛仪器有限公司。
1.1.2 试验试剂9种有机氯农药混合对照品100 μg/mL,北京坛墨质检科技有限公司,批号105198。QuEChERS萃取盐包、QuEChERS dSPE样品萃取净化管,日本岛津制作所;乙腈(色谱纯),美国Fiher公司;丙酮(农残级),德国Merck公司;石油醚(60~90℃)(农残级)、氯化钠(优级纯),国药集团化学试剂有限公司;二氯甲烷(农残级),天津科密欧化学试剂有限公司;硫酸、无水硫酸钠为分析纯。甘草(批号:1903021119A、2005021119A,产地内蒙古,河北盛泰药业有限公司),由陕西国际商贸学院王萍副教授鉴定为胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)的干燥根,经前期检测,2005021119A未检出农药残留,可作为阴性空白,1903021119A检出六六六、滴滴涕。
1.2.1 色谱条件 色谱柱选择Agilent DB-1701型弹性石英毛细管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);进样方式为不分流进样;进样温度为230℃;检测器温度为300℃;进样体积为1 μL;柱流量为60 mL/min。
升温程序:从100℃开始,不保持,以10℃/min升温至220℃,再以8℃/min升温至250℃,持续10 min。
1.2.2 对照品溶液配制 精密量取9种有机氯混合对照品溶液1 mL,置于50 mL容量瓶,取石油醚(60~90℃)稀释定容至刻度,作为对照品储备溶液。
精密量取上述混合对照品储备溶液5、25、50、250、500、1 250 μL分别置于10 mL容量瓶,加石油醚(60~90℃)稀释至刻度,作为标准系列工作溶液。
1.2.3 供试品溶液制备
1)磺化法。甘草样品粉碎混匀,过三号筛,精密量取2 g,置于100 mL具塞锥形瓶中,加去离子水20 mL浸泡过夜,精密量取丙酮40 mL,称定并记录重量,超声30 min,放冷至室温,再次称定重量,滴加丙酮补足减失的重量,加入氯化钠约6 g,精密加入二氯甲烷30 mL,称定重量,超声处理15 min,再称定重量,滴加二氯甲烷补足减失的重量,静置使分层,将上层溶液迅速转移至装有适量无水硫酸钠的100 mL具塞锥形瓶中,静置4 h。精密分取35 mL,于40℃水浴减压浓缩至近干,加少量石油醚(60~90℃),反复操作至丙酮及二氯甲烷除尽,用石油醚(60~90℃)溶解并转移至10 mL具塞刻度离心管中,加石油醚(60~90℃)精密稀释至5 mL,小心加入硫酸1 mL,涡旋1 min,3 000 r/min离心10 min,精密吸取上清液2 mL,置于刻度离心管中,40℃下氮吹浓缩至适量,精密稀释至1 mL,过0.22 μm滤膜即得。
2)QuEChERS法。甘草样品粉碎混匀,过三号筛,精密量取2 g,置于50 mL聚苯乙烯具塞离心管中,加入1%冰醋酸溶液15 mL,涡旋使药粉充分浸润,放置30 min,精密加入乙腈15 mL,涡旋使混匀,置 振 荡 器 上 剧 烈 振 荡(500次/min)5 min,加 入QuEChERS萃取盐包,立即摇散,再置于振荡器上剧烈振荡(500次/min)3 min,于冰浴中冷却10 min,离心(4 000 r/min)5 min,取上清液9 mL,置于QuECh-ERS dSPE样品萃取净化管中,涡旋使充分混匀,置于振荡器上剧烈振荡(500次/min)5 min使净化完全,离心(4 000 r/min)5 min,精密吸取上清液5 mL,置于氮吹仪上于40℃水浴浓缩至近干,加石油醚(60~90℃)稀释至1.0 mL,涡旋混匀,过0.22 μm滤膜即得。
1.2.4 线性关系考察 精密吸取“1.2.2”中标准系列工作溶液各浓度1 μL分别注入气相色谱仪,每个浓度重复测定2次,以峰面积为纵坐标,进样浓度为横坐标,绘制标准曲线。
1.2.5 测定法 按“1.2.1”中色谱条件操作,精密吸取“1.2.3”中2种方法处理的供试品溶液1 μL,注入气相色谱仪,分别连续进样2次,取2次平均值,按外标法计算供试品中农药残留量。
1.2.6 重复性对比研究 取批号为1903021119A的供试品粉末,分别按照“1.2.3”中2种方法各制备6份样品,每份重复测定2次,按标准曲线法计算出供试品中农药残留量。
1.2.7 检测限对比研究 取批号为2005021119A的供试品粉末,通过比较低浓度分析物样品与空白样品测量的信号,依据信噪比为3∶1对应的最低浓度为检出限的规定,倍比稀释相应浓度的对照品溶液加入供试品,分别按照“1.2.3”中2种前处理方法各制备3份样品,每份重复测定2次。
1.2.8 加标回收率对比研究 取批号为1903021119A的供试品粉末,精密称定9份,分别精密加入50 ng/mL的混合对照品溶液3、6、9 mL各3份,按“1.2.3”中的磺化法制备,每份重复测定2次。同法测定QuECh-ERS法制备样品的加标回收率数据。
2种净化方法所制样品中杂质对9种有机氯测定均无干扰,由图1可以看出,QuEChERS处理效果更佳,杂质较少。线性考察结果见表1,结果表明,六六六、滴滴涕、五氯硝基苯在浓度为1.00~250.00 ng/mL时与峰面积呈良好线性关系。
表1 标准曲线回归方程
图1 甘草有机氯农药残留量检测气相色谱
批号为1903021119A的供试品中δ-BHC、OP'-DDT有检出,如表2所示,磺化法所制样品2种农药残留量的相对标准偏差(RSD)分别为2.01%、3.23%;QuEChERS法所制样品2种农药残留量的RSD分别为1.76%、1.55%。2种前处理方法的检出限测定结果见表3,相较而言,QuEChERS法比磺化法更具优势。
表2 两种前处理方法重复性试验结果 (单位:mg/kg)
表3 两种前处理方法检出限试验结果 (单位:mg/kg)
磺化法加标回收率测定结果见表4,QuEChERS加标回收率测定结果见表5。采用SPSS 25.0软件对回收率对比试验结果进行统计学处理。计量资料采用均数±标准差表示。数据均采用独立样本t检验,P≤0.05认为有显著性差异。结果(表6)显示,2种方法对大部分有机氯农药回收率结果无显著性差异,而对α-BHC、β-BHC 2种农药残留回收率结果表明,QuEChERS法回收率显著高于磺化法,该方法操作简单,步骤少,能相应减少样品处理过程中分析对象的损失。
表4 磺化法加标回收率测定结果
表5 QuEChERS法加标回收率测定结果
表6 两种前处理方法回收率测定结果比较
对甘草样品进行前处理时,因样品纤维较多,难以完全粉碎后通过3号筛,容易造成平行样品之间RSD偏大的现象,应尽量做到粉碎完全,混合均匀取样,也可通过增加平行样个数来解决这一问题。此外,在通过磺化法处理甘草样品时,因其含多糖类成分,试验操作至“40℃水浴减压浓缩至近干”时,易出现黏稠挂壁物质,为了避免农药残留损失,不宜浓缩至太干,转移至离心管的操作应取适量石油醚(60~90℃)进行充分洗涤。
有机氯农药脂溶性强,化学性质稳定,残留时间久,易在生物体中富集,造成肝、肾、神经等损伤,是药品标准中重点控制的重要污染物。甘草作为根茎类药材极易富集农药残留,《中国药典》2020版一部要求甘草“含五氯硝基苯不得超过0.1 mg/kg”。本试验采购了15批次甘草进行农药残留量测定,从结果来看,大多数批次饮片有痕量六六六、滴滴涕或五氯硝基苯等农药检出,但总体符合药典要求,满足药用原料要求。
本试验以甘草作为研究对象,采用气相色谱法,分别通过磺化法及QuEChERS法进行样品净化处理,通过考察方法的稳定性、重复性、回收率、检测限,对2种前处理方法进行评价。结果表明,2种方法均能专属、快速、灵敏、准确地实现样品处理分析,均可作为甘草有机氯农药残留量测定的前处理方法,但综合经济成分和时间成本分析,QuEChERS法操作简单,步骤少,较适合作为甘草样品农药残留量测定的净化方法。QuEChERS法没有磺化法适用范围窄的缺点,可推广到其他类型农药残留检测中。但中药往往基质复杂,该方法对于其他药材或中成药农药残留测定是否适用,仍需进一步试验验证。
续表4
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